انواع دستگاه‌ سانتریفیوژ و تفاوت‌های آنها

سانتریفیوژها از تجهیزات ضروری در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی، پزشکی و صنعتی هستند که برای جداسازی اجزای مختلف یک مایع بر اساس چگالی آنها استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها با ایجاد نیروی گریز از مرکز، ذرات سنگین‌تر را به سمت بیرون و ذرات سبک‌تر را به سمت مرکز هدایت می‌کنند. در این مقاله همراه پرسا تجهیز ایرانیان ، به بررسی انواع دستگاه‌ سانتریفیوژ و تفاوت‌های آنها می‌پردازیم.

۱. سانتریفیوژهای آزمایشگاهی (Laboratory Centrifuges)

این نوع سانتریفیوژها معمولاً در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و تشخیصی استفاده می‌شوند و برای جداسازی نمونه‌های بیولوژیکی مانند خون، سلول‌ها و پروتئین‌ها کاربرد دارند. انواع مختلفی از سانتریفیوژهای آزمایشگاهی وجود دارد:

سانتریفیوژهای بنچ‌تاپ (Bench-top Centrifuges)

• کاربرد: برای نمونه‌های با حجم کم و متوسط (تا ۱۰۰ میلی‌لیتر).
• سرعت: معمولاً تا ۱۵,۰۰۰ دور بر دقیقه (rpm).
• ویژگی‌ها: کوچک، قابل حمل و مناسب برای آزمایشگاه‌های کوچک.
• تفاوت: این دستگاه‌ها فضای کمی اشغال می‌کنند و برای کارهای روزمره آزمایشگاهی ایده‌آل هستند.

سانتریفیوژهای فلور (Floor-standing Centrifuges)

• کاربرد: برای نمونه‌های با حجم بیشتر و سنگین‌تر.
• سرعت: تا ۳۰,۰۰۰ دور بر دقیقه.
• ویژگی‌ها: بزرگ‌تر و قوی‌تر از بنچ‌تاپ‌ها، مناسب برای آزمایشگاه‌های بزرگ.
• تفاوت: این دستگاه‌ها قابلیت تحمل بار بیشتر و سرعت بالاتری دارند.

۲. سانتریفیوژهای یخچال‌دار (Refrigerated Centrifuges)

این نوع سانتریفیوژها مجهز به سیستم خنک‌کننده هستند و برای جداسازی نمونه‌های حساس به دما مانند پروتئین‌ها، آنزیم‌ها و سلول‌ها استفاده می‌شوند.

• کاربرد: نمونه‌های بیولوژیکی که نیاز به دمای پایین دارند.
• سرعت: تا ۲۰,۰۰۰ دور بر دقیقه.
• ویژگی‌ها: قابلیت کنترل دما و جلوگیری از تخریب نمونه‌ها.
• تفاوت: این دستگاه‌ها برای کار با نمونه‌های حساس به دما ضروری هستند.

۳. سانتریفیوژهای اولترا (Ultracentrifuges)

این دستگاه‌ها برای جداسازی ذرات بسیار کوچک مانند ویروس‌ها، DNA و RNA استفاده می‌شوند و قادر به ایجاد نیروی گریز از مرکز بسیار بالا هستند.

• کاربرد: تحقیقات پیشرفته در بیوشیمی و بیولوژی مولکولی.
• سرعت: تا ۱۰۰,۰۰۰ دور بر دقیقه یا بیشتر.
• ویژگی‌ها: دقت بسیار بالا و قابلیت جداسازی ذرات در سطح نانو.
• تفاوت: این دستگاه‌ها برای کارهای تحقیقاتی تخصصی و پیشرفته طراحی شده‌اند.

۴. سانتریفیوژهای میکرو (Microcentrifuges)

این نوع سانتریفیوژها برای نمونه‌های با حجم بسیار کم (تا ۲ میلی‌لیتر) استفاده می‌شوند و معمولاً در آزمایشگاه‌های مولکولی کاربرد دارند.

• کاربرد: جداسازی نمونه‌های کوچک مانند DNA، RNA و پروتئین‌ها.
• سرعت: تا ۱۵,۰۰۰ دور بر دقیقه.
• ویژگی‌ها: کوچک، سریع و مناسب برای نمونه‌های میکرو.
• تفاوت: این دستگاه‌ها برای کار با لوله‌های میکروسانتریفیوژ طراحی شده‌اند.

۵. سانتریفیوژهای صنعتی (Industrial Centrifuges)

این دستگاه‌ها در صنایع مختلف مانند داروسازی، غذایی و شیمیایی استفاده می‌شوند و برای جداسازی مواد در مقیاس بزرگ طراحی شده‌اند.

• کاربرد: جداسازی مواد در صنایع غذایی، دارویی و شیمیایی.
• سرعت: متغیر، بسته به نوع کاربرد.
• ویژگی‌ها: قابلیت کار با حجم‌های بسیار بالا و مواد مختلف.
• تفاوت: این دستگاه‌ها برای استفاده در محیط‌های صنعتی و با حجم‌های بالا طراحی شده‌اند.

۶. سانتریفیوژهای زاویه ثابت و سطل چرخان (Fixed-Angle vs. Swing-Out Rotors)

یکی از تفاوت‌های مهم در سانتریفیوژها، نوع روتور (rotor) آنهاست که به دو دسته اصلی تقسیم می‌شود:

روتور زاویه ثابت (Fixed-Angle Rotor)

• ویژگی: لوله‌ها در یک زاویه ثابت (معمولاً ۴۵ درجه) قرار می‌گیرند.
• مزایا: سرعت بالاتر و جداسازی سریع‌تر.
• کاربرد: برای نمونه‌هایی که نیاز به جداسازی سریع دارند.

روتور سطل چرخان (Swing-Out Rotor)

• ویژگی: لوله‌ها هنگام چرخش به حالت افقی درمی‌آیند.
• مزایا: جداسازی لایه‌ای بهتر و مناسب برای نمونه‌های حساس.
• کاربرد: برای جداسازی لایه‌ای نمونه‌ها مانند جداسازی پلاسما از خون.

۷. سانتریفیوژهای خلاء (Vacuum Centrifuges)

این دستگاه‌ها برای تبخیر حلال‌ها از نمونه‌ها استفاده می‌شوند و معمولاً در آزمایشگاه‌های شیمی و بیوشیمی کاربرد دارند.

• کاربرد: تغلیظ نمونه‌ها و تبخیر حلال‌ها.
• ویژگی‌ها: قابلیت کار در شرایط خلاء و کاهش زمان تبخیر.
• تفاوت: این دستگاه‌ها برای کار با نمونه‌های حساس به حرارت و حلال‌ها طراحی شده‌اند.

۸. سانتریفیوژهای دیفرانسیل (Differential Centrifuges)

این نوع سانتریفیوژها برای جداسازی ذرات بر اساس اندازه و چگالی آنها استفاده می‌شوند و معمولاً در تحقیقات بیولوژیکی کاربرد دارند.

• کاربرد: جداسازی اندامک‌های سلولی و ذرات بیولوژیکی.
• ویژگی‌ها: قابلیت تنظیم سرعت برای جداسازی ذرات مختلف.
• تفاوت: این دستگاه‌ها برای جداسازی چند مرحله‌ای طراحی شده‌اند.

تفاوت‌های کلیدی بین انواع سانتریفیوژها

نتیجه‌گیری

انتخاب سانتریفیوژ مناسب به نیازهای آزمایشگاه، نوع نمونه‌ها و حجم کار بستگی دارد. سانتریفیوژهای بنچ‌تاپ برای کارهای روزمره، سانتریفیوژهای یخچال‌دار برای نمونه‌های حساس به دما و اولترا سانتریفیوژها برای تحقیقات پیشرفته ایده‌آل هستند. با توجه به تفاوت‌های بین انواع سانتریفیوژها، می‌توانید بهترین دستگاه را برای نیازهای خود انتخاب کنید.